Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Fragmenty tworzyw sztucznych i metali, okruchy szkła, a nawet bursztynu – to przykładowe zanieczyszczenia, które mgr Zbigniew Jelonek, doktorant z Uniwersytetu Śląskiego, znalazł w próbkach węgla drzewnego i brykietu z węgla drzewnego – popularnych paliwach do grilla. Obecność tego typu substancji jest szczególnie niepożądana m.in. ze względu na związki muta- i kancerogenne, które powstają w wyniku spalania i osiadają na grillowanej żywności, a następnie, wraz z nią, dostają się do organizmu człowieka.

Naukowiec postanowił określić ilość i rodzaj zanieczyszczeń występujących w dostępnych na polskim rynku paliwach stałych do grilla, a także porównać wyniki z deklarowanymi przez producentów zawartościami węgla organicznego w produktach. Mgr Zbigniew Jelonek opracuje także standardy szybkiej identyfikacji niepożądanych dodatków, aby zoptymalizować proces produkcji tych paliw i dostosować go do obowiązujących norm.

Dotychczasowe wyniki badań węgli drzewnych i brykietu z węgla drzewnego do grilla nie nastrajają optymistycznie. W związku z występującymi w analizowanych produktach niebezpiecznymi związkami najbezpieczniej jest korzystać z grilla elektrycznego lub gazowego. A jeśli już decydujemy się na zakup stałych paliw grillowych, wybierajmy te, które mają certyfikat jakości – radzi naukowiec.

Paliwa grillowe są wykorzystywane do obróbki żywności, w związku z tym w celu oceny ich jakości opracowana została norma PN-EN 1860-2. Zgodnie z wytycznymi w tego typu paliwach maksymalna zawartość zanieczyszczeń nie powinna przekraczać 1%. Niepożądane dodatki to przede wszystkim: węgle kopalne, ropa naftowa, koks, szkło, żużel, rdza, szkło, metale czy tworzywa sztuczne – wylicza mgr Zbigniew Jelonek. Jeśli produkt spełnia kryteria normy, wówczas może otrzymać certyfikat.

Jak wyjaśnia autor badań, próbki do analizy zostały pozyskane z węgla drzewnego oraz brykietu z węgla drzewnego od wiodących producentów i dystrybutorów tych produktów w Polsce. Wśród nich znalazły się paliwa grillowe pochodzące z czternastu województw, zakupiliśmy także kilka opakowań drogą internetową, wybierając produkty pozbawione oznaczeń, opisów, podanego producenta, a także towar dostępny w sieciach handlowych i supermarketach – dodaje.

Pozyskane próbki zostały następnie odpowiednio przygotowane do obserwacji mikroskopowych. Mgr Zbigniew Jelonek poddał analizie petrograficznej 62 sztuki preparatów oraz 10 sztuk popiołów. Badania wykazały, że poziom zanieczyszczeń w emitowanych gazach podczas spalania zależy od zawartości biomasy nieprzetworzonej termicznie w tych produktach oraz niepożądanych dodatków mineralnych, organicznych i ropopochodnych.

Analizy zanieczyszczonych węgli i brykietu potwierdziły wysoką zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz szczególnie niebezpiecznych, kancerogennych benzopirenów i benzoperylenu.

Otrzymane wyniki badań komentuje dr hab. Monika Fabiańska z Katedry Geochemii, Mineralogii i Petrografii UŚ. Niewątpliwie warto byłoby również zwrócić uwagę, że zidentyfikowane wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, występujące w paliwach grillowych i brykiecie stanowią zaledwie niewielki procent obecnych w nich szkodliwych substancji, takich jak związki fenolowe czy aromatyczne pochodne aminowe – mówi promotor naukowa rozprawy doktorskiej. Podczas procesu grillowania substancje te mogą przedostawać się do produktów lub być wchłaniane bezpośrednio przez drogi oddechowe przez osoby znajdujące się w pobliżu grilla. Warto także pamiętać o znacznych ilościach gazów obecnych w spalinach z paliw grillowych, w tym tlenku węgla – dodaje.

Zdarza się, że deklarowana przez producenta ilość węgla różni się w badanych próbach od ilości rzeczywistej. Rozbieżności są znaczące. W niektórych przypadkach wynosiły aż 15%, a wagową różnicę uzupełniać mogą np. piasek lub inne zanieczyszczenia – mówi naukowiec.

Z przeprowadzonych badań wynika ponadto, że istotny jest region, z którego pozyskuje się surowce do produkcji paliw grillowych. Dotyczy to przede wszystkim nadmiernego występowania pierwiastków ciężkich i śladowych w niektórych węglach drzewnych i brykiecie.

Analizy będą kontynuowane, jednak już dziś wiemy, że konieczne jest wprowadzenie dodatkowych kontroli tego typu paliw na poziomie ich produkcji, a także przed wprowadzeniem ich na rynek – mówi doktorant. W ramach przygotowywanej rozprawy doktorskiej naukowiec opracował już szybką, prostą i tanią metodę identyfikacji różnego rodzaju zanieczyszczeń. Planujemy szkolenia adresowane do pracowników firm produkujących paliwa do grilla, aby tego typu kontrole mogły być przeprowadzone już w przedsiębiorstwach – dodaje.

Zaimplementowanie opracowanych rozwiązań planowane jest w firmie BG-Project Barbara Gąsior oraz w deklarujących współpracę zakładach produkujących paliwa grillowe.

Zbigniew Jelonek jest pracownikiem firmy BG Project, w której odpowiada za wykonywanie analiz mikroskopowych paliw stałych. Od 2017 roku realizuje na Wydziale Nauk o Ziemi doktorat wdrożeniowy, którego celem jest badanie zanieczyszczeń występujących w węglu drzewnym oraz brykiecie z węgla drzewnego.

Rozprawa doktorska przygotowywana jest pod kierunkiem promotora naukowego – dr hab. Moniki Fabiańskiej z Wydziału Nauk o Ziemi oraz opiekuna przemysłowego – mgr Barbary Gąsior reprezentującej firmę BG Project.

Otrzymane dotychczas wyniki zostały zaprezentowane w kilkunastu artykułach naukowych i kilku artykułach popularnonaukowych. Ponadto przygotowane zostały dwa zgłoszenia patentowe.

Projekt "Doktorat wdrożeniowy", zainicjowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, umożliwia nawiązywanie efektywnej współpracy pomiędzy środowiskiem naukowym a środowiskiem społeczno-gospodarczym, prowadzonej w ramach studiów doktoranckich.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wszyscy widzieliśmy zdjęcia żółwi umierających w męczarniach po zaplątaniu się w plastikowe odpady i czytaliśmy o martwych wielorybach, w których żołądku znaleziono kolosalne ilości plastiku. Teraz dowiadujemy się plastik powoduje masowe zgony... krabów pustelników.
      Naukowcy, którzy odbyli wyprawy badawcze na Wyspy Kokosowe odkryli, że plastikowe odpady zabiły ponad pół miliona krabów. Uczeni oszacowali, że na plażach wysp znajduje się około 414 milionów plastikowych odpadów. Setki tysięcy martwych krabów znaleziono wewnątrz pojemników, z których nie były w stanie się wydobyć. Podobna sytuacja ma miejsce na innych odległych wyspach Pacyfiku.
      Badania zostały przeprowadzone przez zespół z Instytutu Badań Morskich i Antarktycznych Uniwersytetu Tajwańskiego, pracujący pod kierunkiem doktor Jennifer Lavers.
      Gdy ocenialiśmy zanieczyszczenie plaż plastikiem uderzyło nas, w jak wielu plastikowych pojemnikach znajdowały się kraby, zarówno martwe jak i żywe. Zdecydowaliśmy się więc rozszerzyć nasze badania na ocenę liczby plastikowych pojemników w ogóle, liczby otwartych plastikowych pojemników oraz liczby pojemników, w których znajdowały się uwięzione kraby. Stwierdziliśmy, że na Wyspach Kokosowych z powodu plastiku zginęło ponad 500 000 krabów pustelników, a na Wyspie Hendersona kolejnych 60 000, mówi uczona. Z wyliczeń wynika, że na Wyspach Kokosowych plastik zabił 570 000 krabów, a na oddalonej o kilkanaście tysięcy kilometrów Wyspach Hendersona było to 61 000 zwierząt.
      To najprawdopodobniej pierwsze badania pokazujące, jak wiele krabów ginie przez plastik na plażach. A dane tylko z tego jednego badania pokazują, jak olbrzymie zagrożenie stwarza plastik dla populacji krabów.
      Alex Bong, kurator w londyńskim Muzeum Historii Naturalnej, wyjaśnia, że kraby pustelniki przychodzą na świat bez skorupy, szukają więc schronienia. Gdy krab pustelnik poszukując pożywienia bądź schronienia wejdzie do plastikowego pojemnika i tam ginie, wysyła sygnał chemiczny, który mówi, że doszło do zwolnienia muszli. Sygnał ten zwabia inne kraby, które w taki sposób wpadają w śmiertelną pułapkę.
      Jako, że to pierwsze badania tego typu i brak jest materiału porównawczego, Lavers chce przeprowadzić kolejne, by stwierdzić, jak plastikowe odpady wpływają na populację krabów.
      Już z wcześniejszych badań wiemy, że populacja krabów pustelników spada. Teraz być może znaleźliśmy przyczynę tego spadku. Kraby pustelniki odgrywają niezwykle ważną rolę w ekosystemie, użyźniając glebę, rozprzestrzeniając nasiona i zjadając detrytus (martwe szczątki roślin, zwierząt i ich odchody).
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W bursztynie ze środkowej kredy zachował się chrząszcz z pyłkiem na pokrywających go włoskach. Wygląda więc na to, że mutualizm schylikowatych i okrytonasiennych występował już co najmniej 99 mln lat temu. Znaleziska dokonał amerykańsko-chiński zespół, który w tym samym złożu z północnej Mjanmy natrafił na pierwszy przypadek amonita w bursztynie.
      Autorzy raportu z pisma PNAS podkreślają, że odkrycie przesuwa najstarszy udokumentowany przypadek zapylania okrytonasiennych przez owady o ok. 50 mln lat. Wcześniejsze najstarsze bezpośrednie dowody wiązały się przedstawicielami prehistorycznego plemienia pszczół Electrapini ze środkowego eocenu z miejscowości Eckfeld i Messel w Niemczech (sprzed, odpowiednio, 48 i 45 mln lat).
      Analizą morfologiczną 62 ziaren pyłku z Mjanmy zajmował się David Dilcher, emerytowany profesor Uniwersytetu Indiany. Wg niego, kształt i struktura pyłku wskazywały, że wyewoluował w taki sposób, by przenosić się w wyniku kontaktu z owadami. Twierdząc tak, Dilcher powoływał się na rozmiar ziaren, ich "ornamentację" oraz zdolność zbijania się w grudki.
      Pyłek przedstawiciela dwuliściennych nie był wcale łatwy do wykrycia. Udało się to dopiero za pomocą mikroskopu konfokalnego.
      Chrząszcz znajdujący się w bursztynie to nowy gatunek. Naukowcy nadali mu łacińską nazwę Angimordella burmitina. Jego zapylającą rolę potwierdzono, opierając się na kilku fizycznych cechach, w tym na budowie aparatu gębowego czy na pokroju ciała. Ujawniono je za pomocą mikrotomografii komputerowej.
      Wiek nowej skamieniałości określono, bazując na wieku innych znanych fosyliów z tej samej lokalizacji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zainspirowani podwodnymi dzwonami topików i tratwami mrówek z rodzaju Solenopsis, inżynierowie z Uniwersytetu w Rochesterze wygrawerowali laserem femtosekundowym 2 płytki z glinu. Uzyskali superhydrofobowe powierzchnie, które po złożeniu z odpowiednim "rozstawem" są przez długi czas niezatapialne. Można je na siłę zanurzać, a nawet dziurawić, a i tak będą się utrzymywać na powierzchni.
      Prof. Chunlei Guo uważa, że bioinspirowane rozwiązanie może w przyszłości znaleźć rozwiązanie w niezatapialnych statkach i łodziach, kamizelkach ratunkowych, które będą spełniać swoją rolę również po uszkodzeniu czy w elektronicznych urządzeniach monitorujących, które bez problemu wytrzymają długi czas w oceanie.
      Jak tłumaczą autorzy artykułu z pisma ACS Applied Materials and Interfaces, za pomocą femtosekundowego lasera w metalu graweruje się mikro- i nanowzory, które więżą powietrze i sprawiają, że powierzchnia staje się superhydrofobowa.
      Kluczowe spostrzeżenie jest takie, że wielofasetkowe superhydrofobowe powierzchnie (SH) mogą zachowywać spore objętości powietrza, co rodzi możliwość, że powierzchnie SH uda się [kiedyś] wykorzystać do uzyskania pływalnych urządzeń.
      Zespół Guo stworzył strukturę złożoną z 2 płytek z aluminium. Ich wygrawerowane powierzchnie były zwrócone do wewnątrz, w ten sposób chroniono je np. przed ścieraniem (abrazją). Odległość między okrągłymi płytkami była taka, by udało się między nimi schwycić i utrzymać ilość powietrza, która wystarczy do unoszenia struktury na wodzie.
      Okazało się, że nawet po wymuszonym 2-miesięcznym zanurzeniu struktura wypływała na powierzchnię od razu po usunięciu obciążenia. Struktury zachowywały tę zdolność nawet po wielokrotnym przedziurawieniu (wystarczyło powietrze uwięzione w zachowanych fragmentach "przegrody").
      Choć zespół Guo grawerował glin, proces można zastosować do dowolnego metalu.
      Gdy Amerykanie pierwszy raz demonstrowali swoją technikę, do wygrawerowania fragmentu o wymiarach cal na cal (ok. 6,45 cm2) potrzebna była godzina. Dzisiejsza moc laserów i szybkość skanowania przyspieszają proces, dzięki czemu można zacząć myśleć o przeskalowaniu go do zastosowań komercyjnych.
      Poszukując idealnej konfiguracji, ekipa eksperymentuje z innymi kształtami płytek metalu i różnymi rozmiarami szczeliny dzielącej płytki.
      Warto dodać, że przynajmniej na obecnym etapie badań, po długim okresie zanurzenia w wodzie taka powierzchnia może zacząć tracić właściwości hydrofobowe.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Szwedzcy naukowcy z Uniwersytetu Technologiczne Chalmers opracowali wydajną metodę rozbijania dowolnego tworzywa sztucznego na molekuły. Uzyskany w ten sposób gaz można następnie wykorzystać do produkcji tworzywa o takiej samej jakości, co produkt oryginalny. Nowa technologia nadaje się do zastosowania w już istniejących zakładach przeróbki odpadów sztucznych.
      Nie zapominajmy, że plastik to fantastyczny materiał. Dzięki niemu mamy produkty, o których bez niego moglibyśmy tylko pomarzyć. Problemem jest fakt, że jego produkcja jest tak tania, iż bardziej opłaca się wytwarzać nowe tworzywa sztuczne z ropy niż zajmować się recyklingiem plastikowych odpadów, mówi Henrik Thunman.
      Naukowcom udało się jednak opracować proces, który może to zmienić.
      Dzięki znalezieniu odpowiedniej temperatury, około 850 stopni Celsjusza, odpowiedniego tempa i czasu ogrzewania, wykazaliśmy, że w ciągu godziny możemy zamienić 200 kilogramów tworzyw sztucznych w użyteczny gaz. Ten można następnie przetworzyć na poziomie molekularnym i uzyskać plastik takiej samej jakości jak ten oryginalny, wyjaśnia Thunman.
      Obecnie na świecie przetwarza się jedynie niewielką część tworzyw sztucznych, a i tutaj zwykle po przetworzeniu uzyskuje się plastik niskiej jakości. Większość tego typu materiałów ląduje na wysypiskach lub jest spalana. Obecnie wykorzystywane technologie pozwalają przeważnie na uzyskiwanie po recyklingu tworzywa coraz gorszej jakości. W końcu jest ona tak zła, że nie pozostaje nic innego niż takie tworzywo wyrzucić lub spalić. My skupiliśmy się na przechwyceniu atomów węgla z plastiku i wykorzystaniu ich do stworzenia tworzywa o oryginalnej jakości. W ten sposób uzyskaliśmy rzeczywisty recykling, dodają Szwedzi.
      Twórcy nowej metody informują, że nie tylko nadaje się ona do pracy z każdym rodzajem tworzyw sztucznych, ale można ją stosować na wielką skalę, tam, gdzie trzeba przetwarzać dziesiątki tysięcy ton odpadów. Ze szczegółami szwedzkiej technologii można zapoznać się w artykule opublikowanym na łamach Sustainable Materials and Technologies.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W bursztynie z Dominikany zachowały się skamieniałości mikrobezkręgowców ze środkowego trzeciorzędu (sprzed 30 mln lat). Jak wyjaśnia George Poinar Junior z Uniwersytetu Stanowego Oregonu, trzeba było dla nich utworzyć nie tylko nowy gatunek, ale i nową rodzinę oraz rodzaj.
      Odwołując się do analogii dotyczących postury i diety, Amerykanin nazywa bezkręgowce "pleśniowymi świniami". Ich łacińska nazwa to Sialomorpha dominicana.
      Co chwila znajdujemy drobne, delikatne, nieznane wcześniej kopalne bezkręgowce [...]. Od czasu do czasu, tak jak w opisywanym przypadku, zachowuje się także fragment oryginalnego habitatu. Pleśniowych świń nie da się umieścić w żadnej istniejącej grupie bezkręgowców - mają pewne cechy wspólne z niesporczakami [...] i roztoczami, ale do końca nie pasują do żadnego taksonu.
      S. dominicana dzieliły gorące, wilgotne środowisko z zaleszczotkami, nicieniami, grzybami i pierwotniakami. Duża liczba skamieniałości zapewniła dodatkowe dowody odnośnie do biologii, w tym zachowań reprodukcyjnych, stadiów rozwojowych i odżywiania.
      Pleśniowe świnie mierzyły ok. 100 mikrometrów. Miały giętkie głowy i cztery pary odnóży. Rosnąc, liniały. Odżywiały się głównie grzybami. Uzupełnienie ich diety stanowiły drobne bezkręgowce.
      Artykuł Poinara i Diane R. Nelson na temat odkrycia ukazał się w piśmie Invertebrate Biology.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...